Lo studio dei pianeti extrasolari ha mostrato alcuni candidati piuttosto interessanti negli ultimi anni. A partire dal 1 agosto 2017, un totale di 3.639 pianeti extrasolari sono stati scoperti in 2.729 sistemi planetari e 612 sistemi planetari multipli. Molte di queste scoperte hanno sfidato il pensiero convenzionale sui pianeti, specialmente per quanto riguarda le loro dimensioni e le distanze dai loro soli.
Secondo uno studio di un team internazionale di astronomi, le ultime scoperte di esopianeti sono in linea con questa tendenza. Conosciuto come EPIC 211418729b e EPIC 211442297b , questi due giganti gassosi orbitano attorno a stelle che si trovano a circa 1569 e 1360 anni luce dalla Terra (rispettivamente) e sono di dimensioni simili a Giove. In combinazione con la loro orbita relativamente vicina alle loro stelle, il team li ha designati come 'Warm Jupiters'.
Lo studio, intitolato “ EPIC 211418729b e EPIC 211442297b: due Giove caldi in transito “, apparso di recente in linea . Guidato da Avi Shporer - uno studioso post-dottorato con il Scienze Geologiche e Planetarie (GPS) presso il California Institute of Technology (Caltech): il team si è basato sui dati del KepleroeK2 missioni e osservazioni di follow-up con più telescopi terrestri, per determinare le dimensioni, le masse e le orbite di questi pianeti.
Simulazione dell'atmosfera turbolenta di un pianeta caldo e gassoso, basata sui dati dello Spitzer Space Telescope della NASA. Crediti: NASA/JPL-Caltech/MIT/Principia College
Come indicano nel loro studio, i due pianeti sono stati inizialmente identificati come candidati pianeti in transito dalK2missione. In altre parole, sono stati inizialmente rilevati attraverso il metodo del transito, in cui gli astronomi misurano i cali nella luminosità di una stella per confermare che un pianeta sta passando tra l'osservatore e la stella. Queste osservazioni sono avvenute duranteK2Osservazioni della Campagna 5, che si sono svolte tra il 27 aprile e il 10 luglio 2015.
Il team ha quindi condotto osservazioni di follow-up utilizzando il telescopio Keck II (situato presso il W.M. Osservatorio Keck alle Hawaii) e il Gemini North Telescope (al Osservatorio Gemelli y, anche alle Hawaii). Queste osservazioni, condotte da gennaio 2016 a maggio 2017, sono state poi combinate con dati spettrali e misurazioni della velocità radiale dal Spettrometro Echelle ad alta risoluzione (NOLEGGIA) il telescopio Keck I.
Infine, hanno aggiunto i dati fotometrici dal Osservatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO) in Cile, il Osservatorio Astronomico Sudafricano (SAAO), e il Siding Spring Observatory (SSO) in Australia. Queste osservazioni di follow-up hanno confermato la presenza di questi due esopianeti. Come hanno scritto nello studio:
“Abbiamo scoperto due esopianeti caldi di Giove in transito inizialmente identificati come candidati in transito nella fotometria K2...Entrambi i pianeti sono tra i giganti gassosi in transito di più lungo periodo con una massa misurata e orbitano attorno a stelle ospiti relativamente vecchie. Entrambi i pianeti non sono gonfiati poiché i loro raggi sono coerenti con le aspettative teoriche”.
La curva della luce di transito di EPIC 211418729b. Credito: Shporer (et al.)
Dalle loro osservazioni, il team è stato anche in grado di produrre stime sulle rispettive dimensioni, masse e periodi orbitali dei pianeti. Mentre EPIC 211418729 b misura 0,942 raggi di Giove, ha circa 1,85 masse di Giove e un periodo orbitale di 11,4 giorni, EPIC 211442297 b misura 1,115 raggi di Giove, ha circa 0,84 masse di Giove e un periodo orbitale di 20,3 giorni.
Sulla base delle loro stime, questi pianeti sperimentano temperature superficiali fino a 719 K (445,85 ° C; 834,5 ° F) e 682 K (408,85 ° C; 768 ° F), rispettivamente. In quanto tali, hanno classificato questi pianeti come 'Giove caldi', poiché non sono all'altezza di ciò che è considerato tipico per ' Giove caldi ” – che hanno atmosfere esotiche che sperimentano temperature fino a diverse migliaia di kelvin.
I ricercatori hanno notato che in base ai loro periodi orbitali, questi due pianeti hanno alcuni dei periodi orbitali più lunghi di qualsiasi gigante gassoso in transito (cioè quelli che sono stati rilevati utilizzando il metodo di transito) rilevati fino ad oggi. O come affermano nel loro studio:
“Sia EPIC 211418729b che EPIC 211442297b sono tra i pianeti giganti gassosi in transito di più lungo periodo con una massa misurata. Infatti, secondo l'Exoplanet Archive della NASA ( Akeson et al. 2013 ) EPIC 211442297b è attualmente l'esopianeta K2 in transito con il periodo più lungo con una massa ben vincolata.
Concezione artistica di un 'Giove caldo' in orbita vicino alla sua stella. Credito: NASA/JPL-Caltech/T. Pile (SSC)
Un'altra osservazione interessante è stata il fatto che nessuno di questi pianeti extrasolari è stato gonfiato, cosa che non avevano previsto. Nel caso di Hot Jupiters, le atmosfere si espandono a causa della quantità di irraggiamento solare che ricevono, risultando in ciò che il team definisce una 'correlazione raggio-irraggiamento' nel loro articolo. In altre parole, gli Hot Jupiter sono massicci, ma sono anche noti per avere densità basse rispetto ai giganti gassosi più freddi.
Invece, il team ha scoperto che sia EPIC 211418729b che EPIC 211442297b avevano raggi coerenti con ciò che i modelli teorici prevedono per i giganti gassosi della loro massa. I loro risultati li hanno anche portati a trarre alcune conclusioni provvisorie sulle strutture e le composizioni dei pianeti. Come hanno scritto:
“Entrambi i pianeti non sono gonfiati rispetto alle aspettative teoriche, a differenza di molti altri pianeti nel diagramma. Le loro posizioni sono vicine o coerenti con le aspettative teoriche per un pianeta con un nucleo roccioso scarso o nullo, per EPIC 211442297b, e un pianeta con un nucleo roccioso significativo per EPIC 211418729b.
Questi risultati suggeriscono che l'irradiazione solare non gioca un ruolo significativo nel determinare il raggio dei Giove Caldi. Solleva anche alcune domande interessanti sulla correlazione tra raggi e irraggiamento con altri giganti gassosi. In futuro, EPIC 211418729b ed EPIC 211442297b saranno obiettivi del futuroK2osservazioni durante la Campagna 18 della missione, che si svolgerà da maggio ad agosto 2018.
Queste osservazioni offriranno sicuramente ulteriori informazioni su questi pianeti e sui misteri che questo studio ha sollevato. Futuri sondaggi di esopianeti in transito - condotti da strumenti di nuova generazione come il Satelliti di indagine sugli esopianeti in transito (TESS) – e i sondaggi di imaging diretto condotti dal Telescopio spaziale James Webb (JWST) riveleranno sicuramente ancora di più su esopianeti distanti ed esotici.
Ulteriori letture: arXiv